Ученые MIT представили новый электрохимический процесс, позволяющий извлекать водород высокой чистоты из аммиака при значительно меньших энергозатратах по сравнению с традиционными методами. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
По оценке авторов, технология может помочь решить одну из ключевых проблем водородной отрасли — высокую стоимость хранения и транспортировки. Хотя водород часто рассматривается как важный инструмент декарбонизации судоходства и тяжелой промышленности, именно логистические издержки по-прежнему мешают ему стать конкурентоспособным во многих сегментах.
Сегодня для перевозки и хранения водорода нередко используют аммиак. Однако традиционный способ извлечения водорода из аммиака — так называемый cracking — требует очень больших энергозатрат и температур выше 500 градусов Цельсия для достижения высокой скорости реакции и степени превращения.
Предложенный MIT подход опирается на сочетание электрических входов и новых химических процессов. Как пояснил соавтор исследования Yogesh Surendranath, команда хотела понять, можно ли с помощью электрического воздействия запустить в обычных условиях термодинамически невыгодную реакцию дегидрирования и одновременно отделить водород от носителя так, чтобы на выходе получить очень чистый поток, пригодный для прямого использования в топливных элементах и других сферах, где требуется высокочистый водород.
В материале отмечается, что прорыв произошел на фоне нового всплеска интереса к низкоуглеродному водороду. Страны пересматривают стратегии энергетической безопасности из-за геополитических изменений, роста спроса на энергию на фоне бума искусственного интеллекта, а также высокой волатильности рынков, связанной с войнами в Украине и Иране.
Китай, крупнейший производитель водорода в мире, в своем 15-м пятилетнем плане поставил цель ускорить наращивание производства водорода, особенно зеленого. National Energy Administration назвала водород «strategic lever» для национальной энергетической автономии и устойчивости и пообещала ускорить внутреннее развитие сектора.
В Европе отношение к отрасли также стало более позитивным. В апреле министры Австрии, Германии, Нидерландов, Польши и Испании обратились к European Union с призывом смягчить производственные правила, чтобы стимулировать инвестиции в сектор.
Одновременно в статье говорится, что даже Trump administration вновь проявила интерес к водороду. В начале этого года офис Трампа поручил Department of Energy сохранить финансирование в размере $5 млрд для Biden-era hydrogen hubs, которые ранее планировалось закрыть.
Общий вывод статьи заключается в том, что в случае успешного масштабирования разработка MIT сможет сократить не только стоимость водородной логистики, но и энергозатратность всей отрасли, а также ее экологический след.
